以可持續(xù)電力解決方案，助力“白色石油”高效開(kāi)采

鋰是生產(chǎn)便攜電子設(shè)備和新能源汽車(chē)電池的重要元素。此外，鋰金屬還是打造光伏、風(fēng)電等分布式能源儲(chǔ)能設(shè)施的核心部件，可幫助新能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)高效儲(chǔ)能，為全球擺脫化石燃料依賴(lài)和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供助力。因此，被譽(yù)為“21世紀(jì)的能源金屬”和“白色石油” 的鋰元素，已經(jīng)成為各國(guó)當(dāng)前最重要的“戰(zhàn)略資源”之一。隨著各國(guó)“雙碳”目標(biāo)的提出，鋰礦開(kāi)采行業(yè)正迎來(lái)新一輪的高速發(fā)展期。但不為人知的是，能夠助力“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的鋰礦開(kāi)采行業(yè)，同樣也面臨著節(jié)能降碳的壓力。

本文探討的鋰礦場(chǎng)位于極寒的高海拔地區(qū)。受其所處環(huán)境空氣絕緣強(qiáng)度低和散熱能力差等因素的影響，該礦場(chǎng)電力系統(tǒng)的部署受到諸多嚴(yán)苛的限制。同時(shí)，該礦場(chǎng)采用更為高效的直接提取工藝進(jìn)行鋰礦開(kāi)采，需要可用性高達(dá)到99.5%充沛電能供應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，作為高耗能行業(yè)，面對(duì)日趨嚴(yán)格的能源和可持續(xù)發(fā)展法規(guī)，鋰礦開(kāi)采系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定能源供應(yīng)的同時(shí)，還需要通過(guò)數(shù)字化技術(shù)打造更加智能的電力系統(tǒng)，進(jìn)一步降碳并提升效率，以滿(mǎn)足政府對(duì)于環(huán)境合規(guī)的要求。

三大創(chuàng)新和高性能軟硬件產(chǎn)品組合 構(gòu)建高效低碳的礦業(yè)電力系統(tǒng)

施耐德電氣與瓦錫蘭來(lái)聯(lián)手打造的礦業(yè)電力系統(tǒng)解決方案，整合了雙方在過(guò)去20余年中200多個(gè)項(xiàng)目中的合作經(jīng)驗(yàn)以及各自在電氣化、數(shù)字化、智能化以及燃機(jī)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)開(kāi)發(fā)協(xié)同模式、用能結(jié)構(gòu)重組、前瞻技術(shù)方案的三大維度創(chuàng)新和高性能軟硬件產(chǎn)品組合，幫助礦場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了貫穿其全生命周期各個(gè)階段的成本和可靠性?xún)?yōu)化。對(duì)于亟需實(shí)現(xiàn)脫碳化、可持續(xù)和能源節(jié)約的鋰礦開(kāi)采行業(yè)而言，該解決方案的落地應(yīng)用，為行業(yè)未來(lái)發(fā)展提供了一個(gè)新的探索方向。

創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)模式協(xié)同：傳統(tǒng)礦業(yè)電力系統(tǒng)通常是由工程公司(EPC)或采礦行業(yè)的最終用戶(hù)憑借自身在工藝方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)而成，只關(guān)注單一設(shè)備，缺乏對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的全局考慮，建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本較高、占地面積大，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)下鋰礦采集企業(yè)在脫碳化、可持續(xù)和節(jié)約能源等方面的復(fù)雜需求。為此，該解決方案創(chuàng)新性的推動(dòng)最終用戶(hù)、EPC和設(shè)備制造商三方聯(lián)手，共同部署和打造礦場(chǎng)的能源供應(yīng)系統(tǒng)，讓礦場(chǎng)實(shí)現(xiàn)貫穿其全生命周期各個(gè)階段的成本和可靠性?xún)?yōu)化成為可能，幫助企業(yè)從容應(yīng)對(duì)“雙碳”目標(biāo)提出背景下的節(jié)能減碳挑戰(zhàn)。

創(chuàng)新性用能結(jié)構(gòu)重組：鋰礦開(kāi)采是高能耗行業(yè)。傳統(tǒng)鋰礦的運(yùn)營(yíng)通常需要公共電網(wǎng)的能源輸送才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但鋰資源儲(chǔ)量豐富的海外礦場(chǎng)往往地處偏僻，遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)。而為礦場(chǎng)鋪專(zhuān)用的輸電線(xiàn)路成本高、周期長(zhǎng)。針對(duì)這一問(wèn)題，該解決方案充分整合瓦錫蘭分布式能源發(fā)生設(shè)備和天然氣內(nèi)燃機(jī)制造方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)創(chuàng)性的將微電網(wǎng)、火力發(fā)電、儲(chǔ)能以及其他可再生能源系統(tǒng)融入礦場(chǎng)能源供應(yīng)體系，能夠幫助礦場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自給自足的充沛能源供應(yīng)。分布式能源的部署還最大限度降低了采礦作業(yè)對(duì)礦場(chǎng)周邊生態(tài)環(huán)境的影響，讓礦場(chǎng)的碳排放進(jìn)一步降低。

創(chuàng)新性前瞻技術(shù)方案：由于鋰礦開(kāi)采設(shè)施對(duì)于電力可用性的要求極高。而發(fā)電和電網(wǎng)架構(gòu)選擇對(duì)礦業(yè)電力系統(tǒng)的電力可用性影響極大。為了該解決方案的電力可用性， 施耐德電氣結(jié)合自身前瞻性的洞察和開(kāi)放性的EcoStruxure配電架構(gòu)，對(duì)高海拔因素影響下的不同方案進(jìn)行分析評(píng)估及優(yōu)化。最終，該解決方案通過(guò)完善的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化，實(shí)現(xiàn)了閃弧和人員觸電風(fēng)險(xiǎn)的降低;通過(guò)貫穿項(xiàng)目CapEx和OpEx階段的全生命周期資產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)了礦場(chǎng)總擁有成本的減少;通過(guò)智慧化的供配電保護(hù)系統(tǒng)選擇性配合，實(shí)現(xiàn)了保障工藝設(shè)備和礦場(chǎng)關(guān)鍵負(fù)載連續(xù)運(yùn)行的高可用性供電。

高性能軟硬件產(chǎn)品組合：為了保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性，礦區(qū)需要配置備用發(fā)電機(jī)和UPS，以滿(mǎn)足非工藝設(shè)施(營(yíng)地、辦公室、水處理設(shè)施、消防系統(tǒng)等)及濃縮過(guò)程中部分關(guān)鍵負(fù)載在電力系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)的用電需求。在此方面，施耐德電氣有著豐富多元的產(chǎn)品線(xiàn)，能夠全面滿(mǎn)足礦場(chǎng)在惡劣自然環(huán)境下的連續(xù)用能和應(yīng)急供電需求。同時(shí)，這些產(chǎn)品具備強(qiáng)大數(shù)字化基因，能夠與施耐德電氣各類(lèi)邊緣控制軟件和應(yīng)用分析與服務(wù)無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)防微杜漸的預(yù)防性維護(hù)，從源頭避免礦場(chǎng)因配電系統(tǒng)故障而發(fā)生的業(yè)務(wù)中斷，助力礦場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的連續(xù)生產(chǎn)。

未來(lái)可期 用行業(yè)標(biāo)桿范本助力中國(guó)企業(yè)海外鋰礦開(kāi)采布局

值得一提的是，由于這套方案中涉及的元器件、電源和維護(hù)成本均可預(yù)測(cè)，使其可普遍適用于包括礦石和鹵水提取等在內(nèi)的各類(lèi)型新建和存量礦場(chǎng)。我國(guó)雖坐擁全球鋰礦資源儲(chǔ)量21%，但本土提鋰的成本相對(duì)偏高。因此，頭部鋰礦開(kāi)采企業(yè)開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向提鋰成本更加低廉的海外，開(kāi)始積極布局海外資源開(kāi)發(fā)。而該解決方案開(kāi)創(chuàng)性的用能結(jié)構(gòu)重組，讓地處偏遠(yuǎn)、自然環(huán)境惡劣的海外礦場(chǎng)獲得可持續(xù)、不間斷供電成為可能，也給我國(guó)鋰礦開(kāi)采企業(yè)，提供了一套能夠在未來(lái)激烈行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中持續(xù)保持領(lǐng)先的切實(shí)可行范本。

施耐德電氣礦業(yè)、礦產(chǎn)和金屬業(yè)務(wù)副總裁兼區(qū)域負(fù)責(zé)人Vivek Kapoor表示：“此聯(lián)合解決方案的益處遠(yuǎn)不止有利開(kāi)展鋰礦開(kāi)采。要?jiǎng)?chuàng)造凈零碳排放的未來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源存儲(chǔ)必須朝著更經(jīng)濟(jì)、更易于獲得的方向發(fā)展。該解決方案將賦能采礦運(yùn)營(yíng)商減少礦場(chǎng)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，并降低生產(chǎn)成本。此外，還能夠促進(jìn)下一代技術(shù)的發(fā)展，并最終為建設(shè)凈零碳排放社會(huì)奠定基礎(chǔ)。如今，全球相關(guān)的運(yùn)營(yíng)商都需要盡快實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)脫碳，并朝著使用100%可再生能源的方向邁進(jìn)。該解決方案為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)提供了破解之道，使整體作業(yè)變得更加透明和高效。”

未來(lái)，施耐德電氣與瓦錫蘭將以本次合作為支點(diǎn)，在構(gòu)建面向未來(lái)的礦業(yè)電力系統(tǒng)方面展開(kāi)更多的嘗試與深入合作。雙方已就礦業(yè)能源解決方案開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)簽署了框架合作協(xié)議，并合作撰寫(xiě)發(fā)布了針對(duì)礦業(yè)電力系統(tǒng)解決方案的商業(yè)白皮書(shū)。同時(shí)，在中國(guó)本土鋰原料產(chǎn)量缺口持續(xù)存在的大背景下，施耐德電氣期望依托遍及全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的供應(yīng)鏈和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，用先進(jìn)技術(shù)打造更加完善的解決方案，幫助中國(guó)采礦行業(yè)客戶(hù)創(chuàng)造更大的利益，為他們?cè)诤Ｍ獾牟傻V權(quán)取得和礦場(chǎng)建設(shè)提供助力。

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